全椒经纬壹品15#楼工程人工挖孔灌注桩施工技术

吴康宁

（1.安徽省经工建设集团有限公司，安徽 合肥 230051；2.安徽省交通控股集团有限公司，安徽 合肥 230088）

1 工程概况

1.1 工程简况

全椒经纬壹品住宅小区项目位于滁州市全椒县泓景路南侧，晴霄路东侧。15#楼工程建筑面积13144.89m2，地上三十层，地下一层，结构形式为框剪剪力墙，设计使用年限50年，抗震设计烈度7度。

1.2 工程地质

根据地质岩土工程勘察报告，工程场地地基土构成层序自上而下分六层：①层耕土，褐色，湿、松散状态，以耕土为主，表层含植物根系、有机质等，该层层厚0.20m～3.80m，属欠固结高压缩性土。②层粘土，灰黄、黄褐色，湿、硬塑状态，含铁锰结核氧化物，局部见少量灰白色高岭土，切面光滑、摇振反应无、干轻度高、韧性强。该层层厚2.60m～16.00m，属中等压缩性土。③层粉质粘土混粉细砂—黄褐，褐黄色，湿，稍密（可塑）状态，该层以粉质粘土为主，混少量粉细砂，切面较粗糙，摇振析水，干强度中等，韧性中等。该层层厚3.00～4.50m，属中等压缩性土。④层粉细砂混粉质粘土—黄褐，褐黄色，饱和，中密状态，该层以粉细砂为主，混少量粉质粘土。摇振反应迅速，无韧性。该层层厚2.00m～6.50m，属中等压缩性土。⑤层强风化泥质粉砂岩—棕红色、砖红色，混、密实状态，全岩风化裂隙很发育，平时手捏可碎，遇水软化崩解，干钻可钻进，含石英、云母和泥质等矿物，极破碎。该层层厚0.60m～5.90m。⑥层中风化泥质砂岩—该层尚未揭穿。棕红色，含石英、云母和泥质等矿物。岩芯呈短柱状，锤击易碎，遇水软化，裂隙发育较多，下部较完整，巨厚层状，风化程度自上而下渐弱，其岩体基本质量等级为V类。

1.3 水文地质

场区地貌单元单一，水文地质条件一般，地下水类型分两层：第一层地下水类型为空隙潜水，主要赋存于①层耕土，该层地下水主要由大气降水渗入及地表径流补给，受大气降水、季节、气候及地形的影响变化大，该层地下水位埋深为0.55m～1.21m；第二层地下水类型为下部土层中的层间水，主要赋存于③层粉质粘土混粉细砂及④层粉细砂混粉质粘土中，该层地下水稍具承压性。该层地下水主要由地下径流补给，受大气降水、季节、气候及地形的影响变化较大，水量较丰富，该层地下水位埋深为11.28m～15.55m。场区近3～5年最高稳定地下水位高约15m，水位年变化幅度为1m～2m。

2 施工关键技术

2.1 施工设计参数

根据工程勘察设计院提供的《全椒县经纬壹品住宅小区岩土工程勘察报告》和文献[1]、文献[2]进行设计，桩端持力层为⑥层中风化泥质砂岩，人工挖孔桩的端阻力标准值Qpk=6000kPa要求桩端嵌入特力层下面较完整岩体内，终孔时进行桩端持力层检验，应检验桩底下3d或5m深度范围内有无空洞、破碎带软弱夹层等不良地质。采用人工挖孔（扩底）灌注桩，桩基设计等级为甲级，设计参数如下表所示，其中桩长均为暂定桩长，施工中以满足以下条件为准:a.有效桩长H不得小于设计值，且桩全载面进入⑥层深度时，开始扩大头施工(当持力层倾斜时，以持力层下方的深度为准)；b.桩端为同一持力层的相邻桩基的桩底高差不得大于桩扩大头间的水平净距。施工中应严格按图纸要求施工，确保桩长满足以上要求。

人工挖孔灌注桩施工设计参数一览表

2.2 施工工艺流程

场地平整→测量放线 (定位及高程)→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板→支设钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→设置垂直运输架及安装电动葫芦(卷扬机)→安设活动盖板、装设照明、水泵、通风机，配备吊桶等→开挖第二节桩孔土方→支设钢筋→拆除第一节模板用于支设第二节护壁→浇筑第二节护壁混凝土→检查桩位 (中心)轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→设置混凝土溜筒(导管)→浇筑桩身混凝土(随浇随振)→插桩顶钢筋→养护→桩基检测。

2.3 人工挖孔及扩大头施工

挖土使用柄较短的镐、锹等简易工具挖土，遇较硬的岩层时，采用空压机和风镐为主，人工配合施工。每节挖孔深度不超过护壁高度，护壁现浇钢筋混凝土为1m，且根据实际地质条件情况缩短。挖土先挖中间部分，从上向下逐层进行，然后扩及周边，开挖孔呈圆型状，有效地控制开挖孔的截面尺寸。桶内碴土低于桶上口10cm，防止落物伤人，提升吊桶时,施工人员停止作业且避入防护板下，时刻注意安全。吊桶提至距孔口地面1m时，人工推动吊桶在孔口外卸土，倒运出距桩孔1.5m以外的地方，并及时外运，不得长时间堆放在施工现场。

孔内施工作业面要确保具有良好的通风和照明。桩孔内施工作业人员应做好安全防护措施，系好安全带。当孔深超过3m时，距孔底2m外设防护板并固定，防护板随施工作业进尺深度逐节逐层下移固定。施工高度严格控制，严禁超挖，遇不稳定土层时，应根据实际情况调整每节开挖高度，及时支护、及时浇注混凝土护壁。在上层护壁混凝土达到一定强度后，方可拆模开挖下一节土体等后续工作。

扩孔施工时,先按桩孔中心竖直往下施工，施工至1m左右后查看土壁稳定情况，确定稳定后再向四周进行桩孔扩大施工。如在桩孔施工中发现土质不稳定时，立即联系孔口看护人员，孔内作业人员及时撤离。

达到设计持力层后及时进行孔底处理。确保孔壁表面无松散土，孔底虚土清理干净。终孔检查包括桩底持力层，终孔深度、桩径偏差、孔中心线位移偏差等。自检合格后报监理单位，及时做好隐蔽工程验收。

2.4 桩孔护壁

桩孔每掘进1m浇筑混凝土外齿形护壁，呈倒锥形，护壁上口厚度为20cm，下口厚度为15cm，搭接长度10cm。在护壁混凝土中加设Φ8cm钢筋，竖向钢筋间距均为20cm，箍筋间距均为15cm。在掘进过程中如遇有松散土质、流沙、腐蚀土或其他不良土层，挖深减至0.3m～0.5m，护壁混凝土厚度在原厚度上增加3cm。同时加强浇筑混凝土的振捣，保证混凝土与孔壁间密实。

按照及时开挖及时支护，复核桩孔垂直度和直径，及时清理桩孔壁污泥，及时浇筑护壁，浇筑护壁时应对称下料，以防模板产生偏移。采用振动棒抽插方法振捣，混凝土坍落度为120mm～140mm。拆模后发现漏水及时堵塞和导流，有蜂窝现象及时处理，保证护壁混凝土强度，上一节护壁混凝土强度未达到设计要求时，严禁进入下道工序施工。

2.5 桩身混凝土浇注

成孔后及时清理孔底碴土，如有地下水及时排除，当涌水量不超过0.3L/s时，可采用普通方法浇注混凝土；涌水量超过0.3L/s，积水深大于1m时，应采用灌注水下混凝土方法施工。混凝土每层灌注高度不得超过1m，分层浇注分层捣实直至桩顶。每50cm振捣一次，导管下口保持与现浇混凝土面2m的距离，导管随混凝土面增高逐节拆除。桩芯混凝土必须一次性浇灌完成，严格控制标高。桩顶混凝土在初凝前抹压平整，避免出现干缩裂缝，桩顶超灌50cm，以保证桩体的质量。

2.6 施工安全控制

施工作业人员在操作前应对吊桶及吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具进行检查。桩孔内应设置供施工作业人员上下使用的爬梯，随挖孔深度增加放长至工作面。进入施工现场所有施工作业人员必须戴好安全帽，孔内作业人员着装简便，穿防滑鞋，佩戴安全带,并挂设于牢固处。非施工人员不得进入施工现场。

孔口设置高度为0.3m的护筒，以防杂物掉入孔内，桩孔内不作业时孔口加盖板，孔口防护栏杆高度不低于1.2m，安全防护措施到位并设有警示标志。孔内作业人员与地面看护人员应有可靠的联络信号,且保证联络畅通，每日施工前应检测桩孔内的有毒有害气体等情况。提升设备不得超负荷运行。吊钩应有弹簧式脱钩装置，防止脱钩等恶性事故发生。运输机具或装置必须配有保险装置，并定期检查、保养。

3 结语

全椒经纬壹品项目15#楼工程人工挖孔灌注桩自2016年11月6日施工，11月26日结束，共完成73根桩657m的施工任务。同年12月12日～14日，由安徽省地质实验研究所进行预埋载荷箱法桩基静载试验目的为验收性检测。73根人工挖孔混凝土灌注桩全部采用低应变法检测，结果均为Ⅰ类桩，桩身混凝土波速在3400m/s～4050m/s之间，平均3718m/s，满足设计要求。由监理单位随机抽取的18#、37#、56#共 3根桩做预埋载荷箱法桩基静载试验，直接在桩上进行验收性检测，采用快速维持荷载法，通过检测数据计算这3根桩的单桩竖向抗压承载力特征值均为4628kN，满足设计要求。